Проектирование автоматизированного участка
Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов направления 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»
Сарапул 2014
УДК 621.01
ББК
Л25
Составители: к.т.н., доцент Ларионов К.И., ст. преподаватель Санников И.Н.
Рекомендовано на заседании кафедры «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты». Протокол № 10 от 01 сентября 2014.
Проектирование автоматизированного участка: Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов направления 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств». Составители К.И. Ларионов, И.Н. Санников. - Сарапул, 2014.-25 с.
Методические указания к курсовой работе содержат краткие теоретические сведения, алгоритмы выполнения и рекомендуемую литературу.
СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ..................................................................................................... 3
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.................................................................................. 4
2. ЦЕЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ........................................ 4
3. ЗАДАНИЕ ДЛЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ..................................................... 4
4. СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ...................................................... 5
4.1. РАСЧЕТ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА..................................................... 5
4.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ ИЗДЕЛИЯ К АВТОМАТИЧЕСКОМУ ПРОИЗВОДСТВУ 8
4.3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА 11
4.3. ПОСТРОЕНИЕ ЦИКЛОГРАММЫРАБОТЫРОБОТИЗИРОВАННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА 13
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................................................. 15
Приложение 1..................................................................................................... 16
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Автоматизация производственных процессов» разработаны в соответствии с учебным планом по специальности 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» для студентов дневной, очно-заочной и заочной форм обучения.
В методических указаниях определяется объем и содержание курсовой работы, даются рекомендации по выполнению основных разделов курсовой работы, приводится перечень основной литературы.
ЦЕЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Целью выполнения курсовой работы по дисциплине «Автоматизация производственных процессов» является закрепление, углубление и обобщение теоретических знаний студента, полученных во время изучения курса, а так же приобретение практических навыков по разработке технологических процессов.
ЗАДАНИЕ ДЛЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Задание для курсовой работы выдается в виде шифра из трех цифр. Номер задания определяется шифром зачетной книжки, причем цифры шифра считать справа налево. Например, шифру студента 330491 соответствует вариант задания 194.
Первая цифра шифра определяет годовую программу выпуска (таблица 3.1), вторая цифра определяет номер комплексной детали (приложение 1), третья цифра шифра определяет геометрию комплексной детали (приложение 1).
Таблица 3.1 – Годовая программа выпуска деталей
| Первая цифра шифра | ||||||||||
| Годовая программа выпуска в тыс. штук | 7,5 |
Материал деталей для всех вариантов – сталь 45 ГОСТ 1050-88. Режим работы – двухсменный.
СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Расчетно-пояснительная записка комплектуется в следующем порядке: титульный лист, оглавление, введение, основное содержание, список использованной литературы, приложения. В содержание записки должны входить следующие разделы:
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1. Задание для выполнения курсовой работы
1.2. Общая характеристика автоматического производства
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Определение типа производства
2.2. Выбор заготовки и определение её параметров
2.3. Определение степени подготовленности изделия к автоматическому производству
2.4. Проектирование технологического процесса автоматического производства
3. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Расчет количества оборудования по операциям
3.2. Выбор и расчет необходимого количества промышленных роботов
3.3. Выбор варианта расположения оборудования на участке
3.4. Расчет автоматизированной транспортно-складской системы
3.5. Построение циклограммы работы роботизированного технологического комплекса
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ (маршрутные карты, операционные эскизы с указанием припусков на обработку, начального положения инструмента и исполнительных размеров)
Графическая часть должна содержать:
Лист 1 – чертеж заготовки и таблица с параметрами индивидуального задания;
Лист 2 – чертёж детали;
Лист 3 – планировка спроектированного участка и циклограмма работы РТК.
РАСЧЕТ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА
Одним из основных принципов построения технологических процессов является принцип совмещения технических, экономических и организационных задач, решаемых в данных производственных условиях. Проектируемый технологический процесс безусловно должен обеспечить выполнение всех требований к точности и качеству изделия, предусмотренных чертежом и техническими условиями, при наименьших затратах труда и минимальной себестоимости, а также при изготовлении изделий в количествах и в сроки, установленные производственной программой.
В соответствии с ГОСТ 14.004 – 83, в зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий, современное производство подразделяется на различные типы: единичное, серийное и массовое [1].
Единичное производство характеризуется широтой номенклатуры изготовляемых или ремонтируемых изделий и малым объемом выпуска изделий. На предприятиях единичного производства количество выпускаемых изделий и размеры операционных партий заготовок исчисляется штуками и десятками штук; на рабочих местах выполняются разнообразные технологические операции, повторяющиеся нерегулярно или не повторяющиеся совсем; используется универсальное точное оборудование, которое расставляется в цехах по технологическим группам; специальные приспособления и инструменты как правило не применяются; исходные заготовки – простейшие с малой точностью и большими припусками; требуемая точность достигается методом пробных ходов и промеров с использованием разметки; взаимозаменяемость деталей и узлов во многих случаях отсутствует; широко применяется пригонка по месту; квалификация рабочих очень высокая, так как от нее в значительной мере зависит качество продукции; технологическая документация сокращенная и упрощенная; технические нормы отсутствуют; применяется опытно-статистическое нормирование труда.
Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых или ремонтируемых в течение продолжительного времени. В массовом производстве на каждом рабочем месте выполняется одна постоянно повторяющаяся операция, при этом используется специальное высокопроизводительное оборудование, которое расставляется по поточному принципу (т. е. по ходу технологического процесса) и во многих случаях связывается транспортирующими устройствами и конвейерами с постами промежуточного автоматического контроля, а также промежуточными складами – накопителями заготовок, снабженными автоматическими перегружателями, как правило используются высокопроизводительные многошпиндельные автоматы и полуавтоматы. Значительное применение находит высокопроизводительная технологическая оснастка, инструменты из синтетических сверхтвердых материалов и алмазов и фасонные инструменты всех видов. Широко используются точные индивидуальные исходные заготовки с минимальными припусками на механическую обработку. Требуемая точность достигается методами автоматического получения размеров на настроенных станках при обеспечении взаимозаменяемости обрабатываемых заготовок и собираемых узлов. Средняя квалификация рабочих в современном массовом производстве ниже, чем в единичном. На настроенных станках и автоматах работают рабочие-операторы сравнительно низкой квалификации. Одновременно в цехах работают высококвалифицированные наладчики станков. Технологическая документация массового производства разрабатывается самым детальным образом, технические нормы тщательно рассчитываются и подвергаются экспериментальной проверке.
Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска. В зависимости от количества изделий в партии или серии и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство. Объем выпуска предприятий серийного типа колеблется от десятков и сотен до тысяч регулярно повторяющихся изделий. Используется универсальное и специализированное и частично специальное оборудование. Широко используются станки с ЧПУ, обрабатывающие центры и находят применение гибкие автоматизированные системы станков с ЧПУ, связанных транспортирующими устройствами. Оборудование расставляется по технологическим группам с учетом направления основных грузопотоков цеха по предметно-замкнутым участкам. Однако одновременно используются групповые поточные линии и переменно-поточные автоматические линии. Технологическая оснастка в основном универсальная, однако во многих случаях (особенно в крупносерийном производстве) создается высокопроизводительная специальная оснастка; при этом целесообразность ее создания должна быть предварительно обоснована технико-экономическим расчетом. Большое распространение имеет универсально-сборная, переналаживаемая технологическая оснастка, позволяющая существенно повысить коэффициент оснащенности серийного производства. В качестве исходных заготовок используется горячий и холодный прокат, литье в землю и под давлением, точное литье, поковки и точные штамповки и прессовки, целесообразность применения которых также обосновывается технико-экономическими расчетами. Требуемая точность достигается как методами автоматического получения размеров, так и методами пробных ходов и промеров с частичным применением разметки. Средняя квалификация рабочих выше, чем в массовом производстве, но ниже, чем в единичном. Наряду с рабочими высокой квалификации, работающими на сложных универсальных станках, и наладчиками используются рабочие-операторы, работающие на настроенных станках. В зависимости от объема выпуска и особенностей изделий обеспечивается полная взаимозаменяемость, неполная, групповая, взаимозаменяемость сборочных единиц, однако в ряде случаев на сборке применяется компенсация размеров и пригонка по месту. Технологическая документация и техническое нормирование подробно разрабатываются для наиболее сложных и ответственных заготовок при одновременном применении упрощенной документации и опытно-статистического нормирования простейших заготовок.
Тип производства определяется коэффициентом закрепления операций [2]. Коэффициент закрепления операций – отношение числа всех различных технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца к числу рабочих мест. В соответствии с ГОСТ 3.1121 – 84 коэффициент закрепления операций составляет:
1 = KЗ.О. < 10 - при массовом и крупносерийном производстве;
10 < K З.О. < 20 - при среднесерийном производстве;
20 < K З.О. <40 - при мелкосерийном производстве;
K З.О. не регламентируется - при единичном производстве.